EP0194695A1 - Verfahren und Prüfadapter zum Kontaktieren von Bauelementen für Prüfzwecke - Google Patents
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- EP0194695A1 EP0194695A1 EP86103428A EP86103428A EP0194695A1 EP 0194695 A1 EP0194695 A1 EP 0194695A1 EP 86103428 A EP86103428 A EP 86103428A EP 86103428 A EP86103428 A EP 86103428A EP 0194695 A1 EP0194695 A1 EP 0194695A1
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- contact
- test adapter
- contact pin
- shaft
- component
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/073—Multiple probes
- G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
- G01R1/07364—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card with provisions for altering position, number or connection of probe tips; Adapting to differences in pitch
Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a test adapter for performing this method and a contact pin for such a test adapter.
- the invention preferably relates to the production of electrical connections to leadless components.
- the invention is not limited to this, since it can also be used to make electrical connections to contacts of other electrical and electronic components for testing purposes, as they are or are also arranged on printed circuit boards or the like, and which are preferably also miniaturized electrical and can act electronic components, each having at least one connection contact to which electrical connections can be made according to the invention as to leadless components.
- Leadless components are understood to mean miniaturized electrical and electronic components without connecting wires for electronic circuits, which have their connection and their soldering to further conductors, sockets or the like.
- Serving connection contacts which are arranged on the body of the component carrying them in such a way that they are laterally, preferably towards the extent of it bearing Body of the component to be accessible.
- Under periphery of that body of the top and bottom of this body is nfangs Scheme understood connecting U.
- the underside of the body, when this component is mounted on a carrier, such as a printed circuit board or the like, is its side facing the printed circuit board and the upper side is the side facing away from the printed circuit board or the like.
- carrier in each case denotes an object on which at least one
- Component is attached or is, preferably soldered to its connection contacts.
- This object is, for example, a printed circuit board, a thick-film circuit, another circuit board or circuit board or the like, or another carrier on which at least one such component is electrically connected to conductors arranged on the carrier and / or other electrical components is or will be connected.
- the connection contacts of such components are usually soldered to conductor tracks or other electrical connection points of the carrier for the purpose of electrical connection of the component.
- Leadless components are understood to mean those whose connection contacts are preferably soldered to the side of the carrier in question which faces the body of the component carrying these connection contacts, ie to further electrical conductors or the like located on this side of the carrier.
- connection contacts are not designed as long wires, but rather as legs, such as the legs in SMDs, SMCs, MELFs, flatpacks or as contact surfaces, such as in chip carriers, or the like , whose connection contacts are designed as wire connections, so on the respective carrier mounted that their connecting wires are inserted through holes in the carrier and are soldered to the back of the carrier facing away from the body of the component carrying these connecting wires. If connecting wires forming connecting contacts are also sufficiently accessible laterally from the side of the carrier facing the supporting body of the component or at least one of these connecting wires is sufficiently accessible laterally, the invention can also be used for or with such components, also when such components be checked before installation.
- Leadless components are, in particular, chip components, also called SMCs or SMDs (surface-mounted components or surface-mounted devices), flatpacks, chip carriers, MELFs, etc.
- the invention preferably relates to such leadless components, but without to be limited to this.
- the testing of the components can be useful even before they are assembled, for example
- Such only axially resilient spring contact pins are shown, for example, in the publication (3) on p. 92.
- Such axially resilient spring contact pins are also structurally complex.
- the soldering points of their connecting wires on the back of the support facing away from the body of the component have so far been contacted by axially resilient spring contact pins for establishing electrical connections to them for test purposes.
- Such spring contact pins are also all the more more susceptible to interference, the smaller their maximum diameter in order to reduce the grid dimensions of the support, such as the printed circuit board or the like.
- the carriers or the leadless components normally associated with R aster mass generally ranging in the current state of the art of 0.01 inches to 0.10 inches.
- the distances between the centers of the connection contacts arranged on a peripheral side of the component can then be provided in accordance with such a grid dimension.
- the smaller the grid dimension the smaller the maximum diameter of the spring contact pins must be and the more susceptible these spring contact pins become to failure, or it then also creates difficulties in achieving sufficient spring force of the spring contact pin.
- the spring forces of such spring contact pins, with which their contact tips are axially pressed against the test points should generally be SO to 300 cN for sufficiently reliable contacting of the test point concerned (solder joint, socket, etc.).
- test adapter according to the invention for carrying out the method is described in claim 4 and a contact pin according to the invention for such a test adapter is the subject of claim 18.
- the method according to the invention makes it possible to completely avoid the hitherto usual pads, which are arranged on the carrier only for test purposes, since the connection contacts of leadless components are contacted directly by the contact pins.
- the full contact force of the contact pins can burden the terminal contacts in the direction of the carrying them, body, so that approximately centrally symmetrical arrangement ß in the normally present, the connection contacts, the resultant force of all the pressing forces of the contact pins to which they supporting body small and practically become zero can do what is cheap.
- the forces exerted on the solder joints with contact pins via the connection contacts are much smaller than if these solder joints were directly contacted by only axially resilient spring contact pins, which makes faulty solder joints easier to identify.
- the carrier is less stressed by the forces exerted on it by the contact pins than if conventional pads were loaded by axially resilient spring contact pins, so that the carrier deflects less, is easier to hold and Solder points of the carrier are less stressed.
- connecting wires are contacted by components, this can expediently take place on regions of the connecting wires which are located laterally of the bodies carrying them or between the bodies carrying them and the carrier penetrated by them, so that you no longer have to contact their solder joints located on the back of the carrier, and thus also in the case of mixed mounting of carriers with leadless components and with components with wire connections, in which, if necessary, their bodies at a distance above the Carrier can be held by the connecting wires, the direct contacting of the connecting contacts of all such components can be made opposite the same side of the carrier, whereas previously, with such mixed assembly, both sides of the printed circuit board or the like had to be checked, see (3), p. 94. Due to the omission of the pads on the carrier, the packing density of the leadless components on the carrier can also be increased and the carrier can thus be reduced.
- the method according to the invention can also be used for testing components which have not yet been mounted on supports, in which case the components are to be kept suitable for contact by the contact pins by means of a holder or a holding device.
- Contact pins which are involved in the implementation of the method according to the invention can have a considerably simpler, more economical and reliable design than only axially resilient spring contact pins, since they need not have an axially slidable, spring-loaded piston.
- the contact head is deflected resiliently.
- the contact pin can have at least one spiral spring, which can preferably be straight.
- They can easily be designed with smaller maximum diameters than only axially resilient spring contact pins, so that, in addition to their other advantages, they also enable the center distances of connecting contacts arranged on the component to be reduced, that is to say even smaller grid dimensions than previously.
- the method according to the invention has the further important advantage that it permits relatively large tolerances in the placement and, within certain limits, inclination of the component on the carrier or on the holder or holding device carrying it for the test.
- the contact head of the contact pin contacts the connection contact on its side facing away from the body of the component carrying it.
- the contact head contacts the relevant connection contact on its left or right side, with reference to the front facing away from the body carrying it.
- the shaft or the like of the contact pin which has or carries the contact head of the contact pin is elastically flexible, for which purpose it forms or has a flexible spring continuously or at least at one point can, which enables or allows the resilient deflection of the contact head.
- the resiliently flexible shaft need not be resiliently flexible throughout.
- the contact pins can preferably be metallic and can be produced by turning straight spring wire. They can preferably consist of copper beryllium or palladium alloys. They can also be surface-finished, for example completely or partially provided with coatings, preferably made of noble metal or other materials. They can preferably have hardnesses of 300 to 500 HV. Contact pins according to the invention can be rotationally symmetrical overall, which enables their particularly simple manufacture by turning from a straight spring wire. Or it is also possible with this type of production by turning to also mill or grind it at one or more points, preferably to reduce the thickness of the contact head measured in the bending direction that occurs when contacting components, thereby reducing the space for to need the contact head and thus to be able to further increase the packing density of such components on the carrier.
- the pressing force of the contact pin on the respective connection contact must be sufficiently large.
- approx. 50 to 300 cN contact pressure can be considered.
- Such contact forces can be achieved with the contact according to the invention Achieve pins easily by appropriate dimensioning of the shaft.
- the shaft can preferably be rotationally symmetrical, particularly expediently cylindrical or tapering in the direction of the contact head.
- other types of shaft training are also possible.
- it can expediently be designed as a leaf spring or have a leaf spring.
- the leaf spring can then expediently be attached to a pin-shaped foot of the contact head which can be positively inserted into a receiving bore of a carrier plate of the test adapter, but the leaf spring enables even higher packing densities of the components and tighter tolerances of the contact forces than by turning manufactured rotationally symmetrical shaft.
- its free end region can often advantageously be the contact head which serves to contact the connecting contacts of components.
- This free end region can then preferably be suitably curved, for example, in the form of a V with a transverse V, but it is also possible to attach, for example weld, a contact head designed as a separate part to the leaf spring.
- the contact head of the contact pin projects over the adjacent shaft in the direction of the connection contact of a component to be contacted, which permits greater deflections of the shaft and greater tolerances. If necessary. However, it is also possible in some cases to provide the contact head as a non-thickened or non-widened free end region of the shaft.
- FIG. 1 shows a section of a test adapter 10 which can be moved vertically up and down in the direction of arrow A and which has a support plate 11 made of electrically insulating material with a plurality of parallel, vertical receiving bores 12 for contact pins 9 arranged in the same direction.
- the receiving bores 12 can have, for example, diameters of 0.2 to 1.8 mm and center distances in the respective row of, for example, 0.3 to 2.6 mm.
- the test adapter 10 serves to contact test objects, such as 13, in order to test them for electrical freedom from faults.
- the component 15 to be contacted by the contact pins 9 shown in FIGS. 1 to 3 is a leadless SMD or.
- Leadless SMC component This consists of a cuboid body 16 and the lateral connection contacts 14.
- Each of the connection contacts 14, which are of identical design, projects with a short, horizontal leg 17 into the body 16 on the associated narrow, vertical, flat side face 18 of the body 16.
- This short leg 17 is followed by a vertically downward longer leg 19, which is parallel to each other in all connection contacts 14.
- These long straight legs 19 protrude downward beyond the underside 20 of the body 16, which flat underside 20 is parallel to the flat top 21 of the body 16.
- These connection contacts 14 simultaneously form legs for carrying the body 16.
- These legs 14 are made of solderable metal and are soldered to a carrier 22, which is a printed circuit board here, to printed conductor tracks on it or to other electrical components on the broad side 23 of the carrier 22 facing the underside 20 of the body 16.
- a contact pin 9 according to this exemplary embodiment of the invention is arranged on the test adapter 10 for each of the connection contacts 14.
- these contact pins 9 are of identical design.
- contact pins are arranged like bristles of a brush on the support plate 11 parallel to each other. In this way, they form a total of four straight rows, each of which is arranged in pairs parallel to one another.
- 3 shows the row center lines defined by the longitudinal axes of the still unbent contact pins 9 at 25a to 25d.
- the distance between the two mutually parallel center lines 25b and 25d is slightly larger than the length L of the body 16 and accordingly the distance between the center lines 25a and 25c from one another is also slightly larger than the width b of the body 16.
- the longitudinal axes of the straight contact pins 9 are vertical and parallel to the direction of movement (arrow A) of the test adapter 10.
- straight lines 26a to 26d are drawn in dash-dot lines, each such geometric line being defined by the vertical, flat outer side surfaces 27 of the connecting contacts 14 which are turned away from the body 16 and are to be contacted by the contact pins 9.
- the distance between the two lines 26a and 26c, which are parallel to each other, and the distance between the lines 26b and 26d, which are also parallel to one another, are so much greater than the distances between the lines 25a and 25c or 25b and 25d from each other that it is at Vertical downward movement of the test adapter 10 from the bending of the resilient shafts 30 of the contact pins 9, which takes place in FIG. 1 to the position shown in FIG.
- connection contacts 14 of such a leadless component are generally arranged according to a certain grid of, for example, 0.01 to 0.1 inch, this grid dimension then no longer always applies to the contacts 14 because of the required bending of the shafts 30 when the connection contacts 14 contact in each case parallel rows of contact pins, so generally no longer for the distances between lines 25a and 25c or 25b and 25d to each other.
- the longitudinal axes of the receiving bores 12 are aligned with the longitudinal axes of the contact pins 9, so that the same applies to the receiving bores 12, which the contact pins 9 contact the Accordingly, the receiving bores 12 are usually no longer arranged continuously according to the pitch of the contact contacts 14, although the center distances of the contact pins 9 of the individual contact pin row can be arranged according to the pitch corresponding to the arrangement of the contact contacts 14.
- the invention therefore makes it necessary to deviate from a uniform grid dimension in the receiving bores 12.
- the contact pins 9 are thus to be arranged such that the component 15 can only ever come into contact with contact surfaces of the contact heads 31 which are so oblique to the surfaces or edges of the component 15 to be contacted by them that it always leads to the reliable deflection of the contact heads 31 with resilient bending of the shafts 30 in the peripheral side surface adjacent to the respective contact head. 18 leading direction (arrow B), as shown in Fig. 2.
- This resilient bending of the shaft 30 is to be provided so large that the contact head 31 in the end position of the test adapter 10 (Fig. 2) with a sufficiently large contact force on the relevant Connection contact 14 is present.
- This contact force can generally suitably be between 50 and 300 cN.
- connection contact 14 were contacted by an axially resilient, conventional contact pin, its contact tip would not slide on the connection contact 14, which is less favorable for good contact than sliding friction. This is also an advantage of the contact pins 9.
- the contact head 31 like the entire rest of the contact pin 9, is rotationally symmetrical in the unbent state.
- This straight contact pin has the cylindrical foot part 32, the shaft 30, the contact head 31 and an annular collar 33 located between the shaft 30 and the foot part 32.
- the annular collar 33 forms a stop for the contact pin 9 on the support plate 11 of the test adapter 10 for the exact axial positioning of the contact pin 9.
- the foot part 32 projects beyond the rear of the support plate 11 and here forms a connection end of the contact pin 9, to which one Evaluator of the test device leading electrical conductor connected, for example. Is soldered.
- the foot part 32 is seated in the receiving bore 12 with static friction. This friction is so great that the contact pin is not axially displaced during operation. However, it can be pulled out of the receiving bore 12 by hand or mechanically and against another con tactical to be replaced.
- the shaft 30 of the contact pin 9 tapers continuously from the collar 33 to the contact head 31 for the purpose of particularly favorable spring properties, in that it is designed in the shape of a truncated cone.
- the resulting reduction in the diameter of the shaft 30 in the vicinity of the contact head 31 also prevents this shaft 30 from coming into contact with the body 16. If such contact could take place, the contact between the contact head 31 and the connection contact 14 would be impaired or completely prevented.
- the contact head 31 which is fixedly arranged directly at the front end of the shaft 30 has the approximate shape of an ellipsoid.
- the contact surface of this contact head is the surface area of it that can come into contact with the connection contact 14. It is therefore a narrow surface area which, in the position of the contact head 31 according to FIG. 2, lies on the side facing the body 16 and which contacts the front face 27 of the contact 14 facing away from the body 16.
- test adapter When the test adapter has reached the lowest vertical position shown in FIG. 2, its movement is stopped and the electrical test of the assembled printed circuit board, ie the test specimen 13, for electrical freedom from defects is then carried out shown, to the electrical conductors forming contact pins, such as 9, connected to the test adapter evaluator.
- the contact pins are used to conduct electrical currents or voltages.
- contact pins 9 are shown broken and partially cut.
- a leadless component 15 and a component 15 with wire connections are also shown in sections in FIGS. 4, 5, 7, 9 and 10 and are contacted in the dash-dotted position by the contact head 31 in question.
- These contact pins 9 can also be moved up and down in the direction of the double arrows A by means of the test adapter (not shown). During the downward movements, their contact heads 31 are again moved by the components 15 they have contacted both transversely to the vertical downward movement direction of the test adapter and transversely to the longitudinal direction of the contact pin 9 in the direction of the arrows B with a corresponding resilient bending of the shafts 30.
- the leadless component 15 is a chip carrier in FIG. 4, the connection contacts of which are formed by a metallic contact track 14 applied to the ceramic body 16.
- the metallic contact track has two legs, of which one leg is arranged on a peripheral surface 18 and the other leg on the underside 20 of the body 16.
- the contact head 31 serves to contact the leg of this contact track 14 located on the peripheral surface 18.
- the leadless component 15 which is shown in detail, is a flat pack, the metallic connection contact 14 of which consists of two horizontally offset horizontal legs and a vertical straight central web 35 connecting these two legs. This central web runs parallel to the adjacent circumferential side 18 and projects somewhat downward over the underside 20 of the body 16 of this component, as shown.
- the contact head 31 of the contact pin 9 is used to contact the web 35 located on the side of the circumferential side 18 and parallel to it on the outside 27 facing away from the body 16, as is shown in broken lines.
- connection contact 14 shown differs from the connection contact 14 of the component 15 according to FIG. 1 only in that the vertical leg 19 is bent in a hook shape on the underside until sitting on the underside of the body 16 is continued as shown.
- the front side 27 of the vertical leg 19 facing away from the body 16 is contacted by the contact head 31 of the contact pin 9, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3.
- the component 15 shown as a detail has connecting wires 14 as connecting contacts which are arranged on the underside 20 of its body 16 near its edge.
- the connecting wire 14 to be seen is contacted by the downwardly moving contact head 31, as shown in broken lines.
- the contact pins shown in FIGS. 4 to 6 will be explained. In turn, they can expediently be in one piece. They differ from the contact pin 9 of the F ig. 1 to 3 in the following details: 4 and 5, the shaft 30 is not frustoconical, but circular cylindrical.
- the contact head 31 of the contact pin 9 according to FIGS. 4 and 4 A differs from that of the contact pins 9 according to FIGS. 1 to 3 essentially only in that its rear side 39, which is turned away from the contact 14 to be contacted, has just been milled off.
- This contact head was originally rotationally symmetrical and was then milled on the back, which is the least expensive from a manufacturing point of view. By means of this milling, the thickness of the contact head in the image plane became smaller, and as a result smaller distances between adjacent leadless components 15 can be achieved, so that the packing density of the leadless components on the relevant printed circuit board or the like is even smaller than in the exemplary embodiment according to FIG. 1 can be made up to 3.
- the contact pin 9 according to FIGS. 5 and 5 A has a contact head 31, which was also initially produced as a rotationally symmetrical body by turning, and then was just milled on its rear side 39 like the contact head according to FIGS. 4 and 4 A.
- the essential difference of the contact head 31 according to FIGS. 5 and 5 A to that according to FIGS. 4 and 4 A is that the contact head 31 according to FIGS.
- 5 and 5 A is flat on its side adjacent to the shaft 30 and that The contact head tapers continuously from this flat side towards its free end, as shown, so that at the transition from the flat surface 40 to the inclined surface 41 there is a sharp edge 42 with which the contact head 31 in the dot-dash position, in which the test for freedom from faults of the test object is carried out with this sharp edge 42 on the relevant contact 14.
- the inclined surface 41 forms during the downward movement of the contact pin 9 from the position shown in full lines in Fig.
- the contact pin 9 according to FIGS. 6 and 6 A differs from that according to FIGS. 1 to 3 essentially only in that its contact head 31 has the shape of two truncated cones butted against each other. This contact head 31 is in one piece. Due to this shape, it has a circular sharp shape Edge 42 on, which also serves to contact terminal contacts of components and offers the same advantages as the edge 42 of the contact head 31 according to FIGS. 5 and 5 A.
- the rotationally symmetrical contact heads according to FIGS. 1 to 3, 6 and 6 A have the advantage over the non-rotationally symmetrical contact heads 31 according to FIGS. 4 to 5 A that when inserting the contact pins 9 into a support plate 11 of a test adapter 10, one does not have the Pay attention to the angular position of the contact pin. The latter also applies to the contact pin 9 according to FIG. 10.
- the two contact pins 9 shown in the exemplary embodiments according to FIGS. 7 to 8 A are no longer in one piece, but rather each in several parts. They each have a circular-cylindrical foot part 32 with an integrally formed collar 33, this foot part 32 and the collar 33 having the same task as the foot part 32 and the collar 33 of the contact pin 9 according to FIGS. 1 to 3.
- a straight leaf spring of rectangular cross section is used in a slot of the foot part 32, which forms the shaft 30 of this contact pin 9 and which has a welded or soldered contact head on its free end region on the broad side facing the component 15 to be contacted 31, which is designed here as a spherical cap, however, it can also have other suitable design, for example it can have one or more sharp edges to improve the electrical contact with the contact contacts 14 to be contacted.
- the shaft 30 is formed by a leaf spring which, however, also forms the contact head 31 in that its free end region, as shown, is bent in a V-shape, this "V" , is transverse to the longitudinal direction of the contact pin 9.
- This in turn creates a preferably sharp edge 42 "and a flat, oblique guide surface 41, which have the same functions as the sharp edge 42 and the guide surface 41 of the contact head 31 according to FIGS. 5 and 5 A.
- the contact pin 9 according to FIG. 9 has a contact head 31 which is formed by the free end region of the shaft 30. This shaft is thus not widened at its free end, where it forms the contact head 31.
- a contact head 31 which is formed by the free end region of the shaft 30.
- This shaft is thus not widened at its free end, where it forms the contact head 31.
- suppl'Kontaktkopf can be deflected through the component 1 5 under bending of the shaft 30, the entire front end of the shaft 30, as shown, as a beveled guide surface 54 , which is flat here, but can also have a different shape, for example a convex shape.
- This guide surface interacts with the respective component 15 for bending the shaft 30 in the direction leading away from the body 16 and as a result the contact pin can move downwards Movement, for example, in the position shown in dash-dotted lines, at which the circumference of the shaft 30 rests on the upper transverse edge of the front surface 27 of the contact 14. It is also possible that in the lower end position of the contact pin only the surface 54 abuts the contact 14, but this is less favorable because of the smaller deflection of the shaft and the lower axial tolerances.
- This contact pin 9 is in one piece and the shaft can preferably be rotationally symmetrical, for example in many cases expediently circular cylindrical. This contact pin 9 is particularly suitable for contacting components whose connection contacts protrude laterally from the body carrying them, such as SMDs, SMCs, flat packs, etc.
- the contact heads of the contact pins contact the connecting contacts on their from which they each supporting body 16 facing away from / to the respective adjacent circumferential surfaces 18 of the body 16 is approximately parallel vertical front side 27, in Height of these vertical peripheral surfaces 18, which is particularly advantageous.
- the connection contacts can also be contacted at other points, as shown in FIG. 8 using an example.
- the contact head 31 is struck by the respective component 15 and away from the body 16 thereof leading direction moved outward under bending of the tea 30.
- connection contacts 14 of the component 15 according to this exemplary embodiment of the invention are contacted laterally by the contact pins 9 for testing. This is particularly useful. However, it is also possible; to provide that in some cases not all connection contacts of the component are contacted in the manner according to the invention by contact pins provided according to the invention, but only a number of parts or, in the lowest limit case, only one connection contact. E.g. it is conceivable that components exist or are developed in which not all connection contacts are accessible for carrying out the method according to the invention.
- the contact pin 9 it can also often be provided in a simple manner, for example, that the contact head 31, so that it can be made thicker, from a short tapered area or shaft 30 'formed by arc-shaped, dash-dotted cuts 85 is worn and this contact head can not be bent or only slightly resiliently.
- This tapered region 30 ′ can form the shaft alone or a section of the shaft 30.
- the shaft 30 can be made more flexible by at least one constriction 30 ′′.
- arrows A indicate that the contact pins 9 are moved in a straight direction parallel to their longitudinal directions or longitudinal axes by the test adapter 10, on which they are each arranged. This can be done in the vertical direction or in other desired directions.
- test adapter 10 If, instead of the test adapter 10, the test object is moved through the contact pins for contacting, then of course the direction of movement of the test object 13 applies. If, therefore, the direction of movement of the test adapter is mentioned above, depending on the situation, this also includes the direction of movement of the test object that is caused by contact with contact pins serves to understand or to understand. In general, one can speak of the relative direction of movement between the test adapter and the test object.
- the straight contact pins 9 shown in FIGS. 1-9 and 11 do not spring axially in a straight state, but are only elastically flexible. If they are already slightly bent, they can give way to any resistance, which does not impair their function.
- its resiliently flexible shaft 30 has a helical spring 86 on a short area adjoining the ring collar 33, which primarily enables strong resilient bending of the shaft 30 and additionally also axial springing of the shaft 30 to reduce the hardness of axial impacts and thus to protect the contact head 31 when hitting components 15 to be contacted.
- the contact head 31 is, as shown, laterally deflected in the direction of arrow B on the relevant contact 14 and the restoring force of the spring-bent shaft 30 acting in the direction of arrow C presses the contact head 31 the contact 14 to and not the axial spring force of the spring 86.
- the rod-like region 30 " can act as a straight spring here by being elastic and not completely inelastic, which is useful because the small diameter of the example.
- cylindrical or tapered or other shape, preferably straight region 30 " it can expediently consist of elastic metal in order to counter the risk of plastic deformations in a simple manner.
- the entire length of the shaft can be designed as a helical spring which extends in the longitudinal direction of the contact pin or which enables or enables the resilient deflection of the contact head at another point on the contact pin.
- the free end of this coil spring can then carry the contact head or a neck carrying it or in some cases the free end of this coil spring can simultaneously form the contact head.
- the turns of the helical spring are in a relaxed state of this helical spring, such as 86, against one another close to each other.
- the spring 86 can be welded on, for example. If the shaft has or forms a helical spring and / or at least one other curved spiral spring, this can also serve to ensure that accidental contact of the top of the component in question by the contact pin does not damage it and the component. In this case, a correspondingly large axial compressibility of the spring or springs in question must be provided.
- this relative movement can in some cases also not be straight at least in part.
- the helical spring 86 of the contact pin 9 according to FIG. 10 is arranged coaxially with the straight contact pin 9. If necessary, several such coil springs can also be arranged on the contact pin, if this is desired in order to achieve certain suspension properties.
- the helical spring can be a cylindrical or other helical spring, for example a conical spring or the like.
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Abstract
Verfahren zum Kontaktieren von Bauelementen (15) für Prüfzwecke. An einem Prüfadapter (10) sind Kontaktstifte (9) in fester räumlicher Beziehung zueinander zum seitlichen Kontaktieren der Anschlußkontakte (14) von Bauelementen (15) so angeordnet, daß ihre Längsrichtungen in Richtung (A) der für dieses Kontaktieren der Anschlußkontakte stattfindenden Relativbewegung zwischen dem Prüfadapter (10) und dem Bauelement verlaufen. Die Kontaktköpfe (31) dieser Kontaktstifte (9) sind mittels sie aufweisenden oder tragenden elastisch biegsamen Schäften (30) quer zur Richtung dieser Relativbewegung (A) beweglich.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Prüfadapter zur Durchführung dieses Verfahrens und einen Kontaktstift für einen solchen Prüfadapter.
- Vorzugsweise bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung elektrischer Verbindungen zu Leadless Bauelementen. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, da sie auch der Herstellung elektrischer Verbindungen zu Anschlußkontakten anderer elektrischer und elektronischer Bauelemente für Prüfzwecke dienen kann, wie sie ebenfalls an Leiterplatten oder dergl. angeordnet werden oder sind und bei denen es sich vorzugsweise ebenfalls um miniaturisierte elektrische und elektronische Bauelemente handeln kann, die mindestens jeweils einen Anschlüßkontakt aufweisen, zu dem elektrische Verbindungen nach der Erfindung wie zu Leadless Bauelementen hergestellt werden können.
- Unter Leadless Bauelementen sind miniaturisierte elektrische und elektronische Bauelemente ohne Anschlußdrähte für elektronische Schaltungen verstanden, die ihrem Anschluß und ihrem Anlöten an weiterführende Leiter, Buchsen oder dergl. dienende Anschlußkontakte aufweisen, die so am sie tragenden Körper des Bauelementes angeordnet sind, daß sie seitlich, vorzugsweise in Richtung auf den Umfang des sie tragenden Körpers des Bauelementes zu, zugänglich sind. Unter Unfang dieses Körpers ist der die Oberseite und die Unterseite dieses Körpers verbindende Unfangsbereich verstanden. Die Unterseite des Körpers ist, wenn dieses Bauelement auf einem Träger, wie einer Leiterplatte oder dergl. montiert ist, seine der Leiterplatte zugewendete Seite und die Oberseite die von der Leiterplatte oder dergl. abgewendete Seite.
- Ferner wird nachfolgend mit Träger jeweils ein Gegenstand bezeichnet, an dem mindestens ein
- Bauelement befestigt ist oder wird, vorzugsweise mit seinen Anschlußkontakten angelötet wird. Bei diesem Gegenstand handelt es sich also bspw. um eine Leiterplatte, eine Dickschicht-Schaltung, eine sonstige, Leiterbahnen oder dergl. aufweisende Platine oder einen sonstigen Träger,an dem mindestens ein solches Bauelement an am Träger angeordnete Leiter und/oder sonstige elektrische Komponenten elektrisch angeschlossen ist oder wird. Und zwar werden die Anschlußkontakte solcher Bauelemente an Leiterbahnen oder sonstige elektrische Anschlußpunkte des Trägers zwecks elektrischem Anschluß des Bauelementes meist angelötet. Unter Leadless Bauelementen sind nun solche verstanden, deren Anschlußkontakte an der dem diese Anschlußkontakte tragenden Körper des Bauelementes zugewendeten Seite des betreffenden Trägers, d. h. an auf dieser Seite des Trägers befindliche weiterführende elektrische Leiter oder dergl. angeschlossern, vorzugsweise angelötet werden. Es handelt sich also un Bauelemente, deren Anschlußkontakte nicht als lange Drähte ausgebildet sind, sondern als Beine, wie bspw. die Beine bei SMDs, SMCs, MELFs, Flatpacks oder als Kontaktflächen, wie bspw. bei Chip Carriers,oder dergl. Dagegen werden Bauelenente,deren Anschlußkontakte als Draht-Anschlüsse ausgebildet sind, so an dem jeweiligen Träger montiert, daß ihre Anschlußdrähte durch Löcher in dem Träger hindurchgesteckt und auf der vor dem diese Anachlußdrähte tragenden Körper des Bauelementes abgewendeten Rückseite den Trägers angelötet werden. Falls Anachlußkontakte bildende Anschlußdrähte gegenüber der dem sie tragenden Körper des Bauelementes zugewendeten Seite des Trägers auch seitlich ausreichend zugänglich sind oder mindestens einer dieser Anschlußdrähte seitlich ausreichend zugänglich ist, kann die Erfindung auch für bzw. bei solchen Bauelementen Anwendung finden, ebenfalls dann, wenn solche Bauelemente vor ihrer Montage geprüft werden.
- Bei Leadless Bauelementen handelt es sich insbesondere um Chips-Bauelemente, auch SMCs oder SMDs genannt (Surface-Mounted Components oder Surface-Mounted Devices), Flatpacks, Chip Carriers, MELFs, usw. Die Erfindung bezieht sich vorzugsweise auf solche Leadless Bauelemente, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
- Bauelemente, auf deren Kontaktierung sich die Erfindung bezieht, bilden bspw. elektrische Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten, Heißleiter, Schalenkerne, Dioden, Transistoren, integrierte Schaltungen usw. Ober Leadless Bauelemente ist bspw. in folgenden Zeitschriften berichtet:
- (1) Elektronik 21/21.10.1983, Sonderteil S. 118-124;
- (2) Markt t Technik, Nr. 18 v. 4. Mai 1984, S.65,68
- (3) Markt & Technik, Nr. 41 v. 12.Okt.1984, S.87,88,90,92,94,
- (4) Markt & Technik, Nr. 26 v. 29.Juni1984, S. 48.
- Die Prüfung der Bauelemente kann bereits vor ihrer Montage zweckmäßig sein, bspw. zur
- Eingangskontrolle. Aber auch nach erfolgter Montage auf einem Träger ist diese Prüfung wichtig, bspw. um ihr fehlerfreies Anlöten und ihre einwandfreie Funktion im Rahmen der betreffenden Schaltung zu prüfen.
- Nach obiger Druckschrift (2), S. 65, ist eine direkte Kontaktierung der Bauelementanschlüsse weder bei Leadless Components noch bei Flatpacks möglich, so daß separate "Pads", üblicherweise direkt neben den Bauelementanschlüssen, zur Kontaktierung geschaffen werden. Dies reduziert jedoch die möglichenPackungsdichten. Nach der Druckschrift (3), S. 90, gilt es in der Branche als tabu, den Prüfstift direkt an einem SMD-Bauelement anzusetzen, da durch das Aufdrücken eines Prüfstiftes auch fehlerhafte Lötverbindungen als einwandfrei erscheinen, keramische Bauelemente druckempfindlich sind und sich das Bauelement aufgrund von Verschiebungen vor dem Lötprozeß nicht immer genau placieren läßt. Man hat deshalb bisher zur Prüfung von auf Trägeroberflächen montierten Leadless Bauelementen, die auf dem Träger angeordneten, elektrische Leiter bildenden Pads mittels axial federnden Federkontaktstiften kontaktiert. Solche nur axial federnden Federkontaktstifte sind bspw. in der Druckschrift (3) auf S. 92 dargestellt. Solche axial federnden Federkontaktstifte sind auch baulich aufwendig. Bei mit Draht- anschlüssen versehenen, auf Trägern montierten Bauelementen hat man bisher zur Herstellung elektrischer Verbindungen zu ihnen für Prüfzwecke bisher die auf der vom Körper des Bauelementes abgewendeten Rückseite des Trägers befindlichen Anlötstellen ihrer Anschlußdrähte durch axial federnde Federkontaktstifte kontaktiert. Solche Federkontaktstifte werden auch umso störanfälliger, je kleiner ihre Maximaldurchmesaer zwecks Verringerung der Rastermaße des Trägers, wie der Leiterplatte oder dergl., vorgesehen werden. Und zwar werden den Trägern bzw. den Leadless Bauelementen normalerweise Rastermaße zugeordnet, die im allgemeinen nach dem derzeitigen Stand der Technik von 0,01 Zoll bis 0,10 Zoll reichen. Die Abstände der Mitten der an einer Umfangsseite des Bauelementes angeordneten Anschlußkontakte können dann entsprechend einem solchen Rastermaß vorgesehen sein. Je kleiner das Rastermaß ist, um so kleiner müssen die Maximaldurchmesser der Federkontaktstifte sein und um so störanfälliger werden diese Federkontaktstifte, bzw. es bereitet dann auch Schwierigkeiten, ausreichende Federkraft des Federkontaktstiftes zu erreichen. Und zwar sollen die Federkräfte solcher Federkontaktstifte, mit denen also ihre Kontaktspitzen an die Prüfstellen axial angedrückt werden, im allgemeinen SO bis 300 cN für ausreichend sicheres Kontaktieren der betreffenden Prüfstelle (Lötstelle, Buchse usw.) betragen.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, welches auf einfache Weise die Anschlußkontakte solcher Bauelemente für Prüfzwecke zu kontaktieren ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Ein erfindungsgemäser Prüfadapter zur Durchführung des Verfahrens ist in Anspruch 4 beschrieben und ein erfindungsgemäßer Kontaktstift Kontaktstift für einen solchen Prüfadapter Gegenstand des Anspruches 18.
- Das erfindungagemäße Verfahren läßt die bisher üblichen, nur zu Prüfzwecken auf dem Träger angeordneten Pads vollständig vermeiden, da die Anschlußkontakte von Leadless Bauelemententdurch die Kontaktstifte direkt kontaktiert werden. Ferner kann die volle Anpreßkraft der Kontaktstifte die Anschlußkontakte in Richtung auf den sie tragenden Körper zu belasten, so daß bei der normalerweise vorliegenden, ungefähr zentralsymmetrischen Anordnung der Anschlußkontakte die resultierende Kraft sämtlicher Anpreßkräfte der Kontaktstifte auf den sie tragenden Körper klein und praktisch zu Null werden kann, was günstig ist. Auch sind die mit Kontaktstiften über die Anschlußkontakte auf die Lötstellen ausgeübten Kräfte viel kleiner, als wenn diese Lötstellen durch dabei ausschließlich axial federnde Federkontaktstifte direkt kontaktiert würden, was fehlerhafte Lötstellen leichter erkennen läßt. Ferner wird bei auf Trägern montierten Bauelementen der Träger durch.die über die Anschlußkontakte von den Kontaktstiften auf ihn ausgeübten Kräfte weniger belastet, als wenn herkömmliche Pads durch axial federnde Federkontaktstifte belastet würden, so daß sich der Träger weniger durchbiegt, leichter zu halten ist und die Lötstellen des Trägers weniger stark beansprucht werden. Wenn Anschlußdrähte von Bauelementen kontaktiert werden, kann dies zweckmäßig an Bereichen der Anschlußdrähte erfolgen, die sich seitlich der sie tragenden Körper oder zwischen den sie tragenden Körpern und dem von ihnen durchdrungenen Träger befinden, so daß man nicht mehr ihre auf der Rückseite des Trägers befindlichen Lötstellen kontaktieren muß und damit auch bei gemischter Bestückung von Trägern mit Leadless Bauelementen und mit Bauelementen mit Draht-Anschlüssen, bei denen erforderlichenfalls ihre Körper im Abstand oberhalb des Trägers durch die Anschlußdrähte gehalten werden können, die direkte Kontaktierung der Anschlußkontakte aller solcher Bauelemente gegenüber derselben Seite des Trägers erfolgen kann, wogegen man bisher bei solcher gemischten Bestückung beide Seiten der Leiterplatte oder dergl. prüfen mußte, siehe (3), S. 94. Wegen Wegfalls der Pads auf dem Träger läßt sich auch die Packungsdichte der Leadless Bauelemente auf dem Träger erhöhen und so auch der Träger verkleinern.
- Auch läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren für die Prüfung von noch nicht auf Trägern montierten Bauelementen einsetzen, wobei dann die Bauelemente für das Kontaktieren durch die Kontaktstifte mittels eines Halters oder einer Haltevorrichtung geeignet zu halten sind.
- An der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mitwirkende Kontaktstifte können wesentlich einfachere, kostengünstigere und betriebssichere Bauart als nur axial federnde Federkontaktstifte erhalten, da sie keinen axial gleitbaren, federbelasteten Kolben aufzuweisen brauchen. Bei erfindüngsgemäßen Kontaktstiften wird der Kontaktkopf federnd ausgelenkt. Der Kontaktstift kann hierfür mindestens eine Biegefeder aufweisen, die vorzugsweise gerade sein kann. Es ist jedoch auch möglich, einen Abschnitt oder Schaft des Kontaktstiftes als gekrümmte Biegefeder auszubilden, wenn dies aus irgendwelchen Gründen erwünscht sein sollte.Auch benötigen die Kontaktstifte keine gesonderterRückstellfedern. Sie können problemlos mit kleineren Maximaldurchmessern als nur axial federnde Federkontaktstifte ausgebildet werden, so daß sie auch zusätzlich zu ihren sonstigen Vorteilen noch Verkleinerung der Mittenabstände von am Bauelement benachbart angeordneten Anschlußkontakten ermöglichen, also noch kleinere Rastermaße als bisher.
- Alle diese Vorteile werden sogar unter erheblicher Verringerung der Kosten für die Kontaktstifte und den Prüfadapter und unter Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht.
- Das erfindungsgemäße Verfahren hat noch den weiteren ebenfalls wichtigen Vorteil, daß es relativ große Toleranzen der Plazierung und in gewissen Grenzen auch Schrägstellung des Bauelementes auf dem Träger bzw. an dem es für die Prüfung tragenden Halter oder der Haltevorrichtung zuläßt.
- Im allgemeinen ist es besonders zweckmäßig, vorzusehen, daß der Kontaktkopf des Kontaktstiftes den Anschlußkontakt auf dessen, von dem ihn tragenden Körper des Bauelementes abgewendeten Seite kontaktiert. In manchen Fällen ist es jedoch auch denkbar, daß man vorsehen kann, daß der Kontaktkopf den betreffenden Anschlußkontakt - bezogen auf die von dem ihn tragenden Körper abgewendeten Vorderseite - an seiner linken oder rechten Seite kontaktiert.
- Der den Kontaktkopf des Kontaktstiftes aufweisende oder tragende Schaft oder dergl. des Kontaktstiftes ist elastisch biegsam, wozu er durchgehend oder an mindestens einer Stelle eine biegsame Feder bilden oder aufweisen kann, die die federnde Auslenkbarkeit des Kontaktkopfes ermöglicht oder mit ermöglicht. Der elastisch biegsame Schaft kann aber braucht nicht durchgehend elastisch biegsam zu sein.
- Die Kontaktstifte können vorzugsweise metallisch sein und durch Drehen aus geradem Federdraht hergestellt werden. Bevorzugt können sie aus Kupfer-Beryllium oder aus Palladiumlegierungen bestehen. Auch können sie noch oberflächenveredelt sein, bspw. vollständig oder bereichsweise mit überzügen versehen sein, vorzugsweise aus Edelmetall oder auch aus anderen Stoffen. Bevorzugt können sie Härten von 300 bis 500 HV aufweisen. Erfindungsgemäße Kontaktstifte können im ganzen rotationssymmetrisch sein, was ihre besonders einfache Herstellung durch Drehen aus geradem Federdraht ermöglicht. Oder es ist bei dieser Herstellungsart durch Drehen auch möglich, sie an einer oder mehreren Stellen auch noch zu fräsen oder zu schleifen, vorzugsweise dazu, um die in beim Kontaktieren von Bauelementen auftretender Biegerichtung gemessene Dicke des Kontaktkopfes zu verringern, um hierdurch noch weniger Platz für den Kontaktkopf zu benötigen und so die Packungsdichte solcher Bauelemente auf dem Träger noch weiter vergrößeren zu können.
- Damit guter Kontakt zwischen dem Kontaktkopf des Kontaktstiftes und dem betreffenden Anschlußkontakt des Bauelementes zustande kommt, muß die Andrückkraft des Kontaktstiftes an den jeweiligen Anschlußkontakt ausreichend groß sein. Im allgemeinen können ca. 50 bis 300 cN Anpreßkraft infrage kommen. Solche Anpreßkräfte lassen sich mit erfindungsgemäßen Kontaktstiften problemlos durch entsprechende Dimensionierung des Schaftes erreichen. Der Schaft kann dabei vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein, besonders zweckmäßig zylindrisch oder sich in Richtung auf den Kontaktkopf zu verjüngen . Es kommen jedoch auch andere Ausbildungen für den Schaft infrage. Bspw. kann er in manchen Fällen zweckmäßig als Blattfeder ausgebildet sein oder eine Blattfeder aufweisen. Dies kann zwar den Kontaktstift verteuem, da dann zweckmäßig die Blattfeder an einem in eine Aufnahmebohrung einer Trägerplatte des Prüfadapters formschlüssig einsetzbaren, stiftförmigen Fuß des Kontaktkopfes befestigt werden kann, doch ermöglicht die Blattfeder noch höhere Packungsdichten der Bauelemente und engere Toleranzen der Anpreßkräfte als ein durch Drehen hergestellter rotationssymmetrischer Schaft. Im Falle der Ausbildung des Schaftes als Blattfeder kann deren freier Endbereich oft vorteilhaft der dem Kontaktieren der Anschlußkontakte von Bauelementen dienende Kontaktkopf sein. Bevorzugt kann dann dieser freie Endbereich geeignet gebogen sein, bspw. zwecbnäßig V-förmig mit querliegendem V. Es ist jedoch auch möglich, an der Blattfeder einen als gesondertes Teil ausgebildeten Kontaktkopf zu befestigen, bspw. anzuschweißen.
- Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß der Kontaktkopf des Kontaktstiftes über den angrenzenden Schaft in Richtung auf den zu kontaktierenden Anschlußkontakt eines Bauelementes vorspringt, was größere Ausbiegungen des Schaftes und größere Toleranzen zuläßt. Ggfs. ist es jedoch auch in manchen Fällen möglich, den Kontaktkopf als nicht verdickten bzw. nicht verbreiterten freien Endbereich des Schaftes vorzusehen.
- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- rig. 1 je eine ausschnittsweise und teilweise
- und 2 gebrochene Seitenansicht eines Prüfadapters und eines eine bestückte Leiterplatte bildenden Prüflings, wobei in Fig. 1 der Prüfadapter und die dargestellten Kontaktstifte gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet und diese Kontaktstifte am Prüfadapter in Art der Borsten einer Bürste angeordnet sind, wobei diese Kontaktstifte in Fig. 1 noch außer Kontakt mit dem durch sie direkt zu kontaktierenden Leadless Bauelement sind, dessen Anschlußkontakte auf der Leiterplatte an weiterführende Leiterbahnen oder dergl. angelötet sind, wogegen in Fig. 2 der Prüfadapter mit den Kontaktstiften in die Stellung vertikal nach unten bewegt ist, in der die Kontaktstifte die Anschlußkontakte des Bauelementes zur Durchführung einer Prüfung auf Fehlerfreiheit kontaktieren,
- Fig. 3 einen Teilschnitt durch Fig. 1, gesehen entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
- Fig. 4 in Seitenansicht gebrochen dargestellte Ausfüturungs-
- bis 11 formen von Kontaktstiften gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung, wobei bei den Fig. 4, 5, 7, 9 und 10 jeweils auch noch ein Leadless Bauelement und in Fig. 8 ein Bauelement mit Anschlußdrähten ausschnittsweise dargestellt ist, dessen jeweils zu senender Anschlußkontakt durch diesen Kontaktstift durch dessen Abwärtsbewegung in die strichpunktiert dargestellte Stellung zu kontaktieren ist,
- Fig. 4 A Schnitte durch die Kontaktstifte der Fig. 4
- bis 8 A bis 8, gesehen entlang der Schnittlinien 4 A - 4 A, 5 A - 5 A, 6 A - 6 A bzw. 7 A - 7 A und 8 A - 8 A.
- In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines in Pfeilrichtung A vertikal auf- und abbewegbaren Prüfadapters 10 geschnitten dargestellt, der eine Tragplatte 11 aus elektrisch isolierendem Material mit einer Vielzahl von zueinander parallelen, vertikalen Aufnahmebohrungen 12 für richtungsgleich angeordnete Kontaktstifte 9 aufweist. Die Aufnahmebohrungen 12 können bspw. Durchmesser von 0,2 bis 1,8 mm und in der jeweiligen Reihe Mittenabstände von bspw. 0,3 bis 2,6 mm aufweisen. Der Prüfadapter 10 dient dem Kontaktieren von Prüflingen, wie 13, um diese auf elektrische Fehlerfreiheit zu prüfen.
- Bei den dargestellten, parallel zueinander vertikal angeordneten geraden Kontaktstiften 9 des Prüfadapters 10 handelt es sich um gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildete und angeordnete Kontaktstifte 9 zum jeweils gleichzeitigen seitlichen Kontaktieren aller Anschlußkontakte 14 jeweils eines elektronischen oder elektrischen Bauelementes 15. Da solche Prüflinge 13 normalerweise noch zahlreiche andere solche Bauelemente 15 tragen, können an dem Prüfadapter noch entsprechend weitere Anordnungen solcher Kontaktstifte 9 zum Kontaktieren dieser anderen Bauelerente angeordnet sein, desgleichen auch eine mehr oder weniger große Anzahl von herkömmlichen Kontaktatiften, wie axial federnden Kontaktstiften und pneumatischen Kontaktstiften, zum Kontaktieren anderer Prüfstellen des Prüflinges, wie Leiterbahnen, Lötstellen, Buchsen usw.
- Bei dem durch die in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Kontaktstifte 9 zu kontaktierenden Bauelement 15 handelt es sich um ein Leadless-SMD-bzw. Leadless-SMC-Bauelement. Dieses besteht aus einem quaderförmigen Körper 16 und den seitlichen Anschlußkontakten 14. Jeder der unter sich gleich ausgebildeten Anschlußkontakte 14 ragt mit einem kurzen, horizontalen Schenkel 17 in den Körper 16 an der zugeordneten schmalen vertikalen ebenen Seitenfläche 18 des Körpers 16 hinein. An diesen kurzen Schenkel 17 schließt ein vertikal nach unten führender längerer Schenkel 19 an, die bei allen Anschlußkontakten 14 zueinander parallel sind. Diese langen geraden Schenkel 19 ragen nach unten über die Unterseite 20 des Körpers 16 hinaus, welche ebene Unterseite 20 parallel zur ebenen Oberseite 21 des Körpers 16 ist. Diese Anschlußkontakte 14 bilden gleichzeitig Beine zum Tragen des Körpers 16. Diese Beine 14 beatehen aus lötflähigem Metall und sind an einem Träger 22, der hier eine Leiterplatte ist,an auf ihr aufgedruckten Leiterbahnen oder an sonstigen elektrischen Komponenten auf der der Unterseite 20 des Körpers 16 zugewendeten Breitseite 23 des Trägers 22 angelötet.
- Am Prüfadapter 10 ist für jeden der Anschlußkontakte 14 je ein Kontaktstift 9 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung fest angeordnet. Diese Kontaktstifte 9 sind in diesem Ausführungsbeispiel unter sich gleich ausgebildet. Doch ist es auch möglich, unterschiedlich ausgebildete Kontaktstifte, bspw. unterschiedlich lange Kontaktstifte, vorzusehen, falls dies für das Kontaktieren der Anschlußkontakte zweckmäßig oder notwendig ist.
- Diese Kontaktstifte sind wie Borsten einer Bürste an der Tragplatte 11 zueinander parallel fest angeordnet. Sie bilden auf diese Weise insgesamt vier gerade Reihen, die jeweils paarweise zueinander parallel angeordnet sind. In Fig. 3 sind die durch die Längsachsen der noch un--gebogenen Kontaktstifte 9 definierten Reihenmittellinien bei 25a bis 25d dargestellt. Der Abstand der beiden zueinander parallelen Mittellinien25b und 25d voneinander ist geringfügig größer als die Länge L des Körpers 16 und entsprechend ist der Abstand der Mittellinien 25a und 25c voneinander ebenfalls geringfügig größer als die Breite b des Körpers 16. Die Längsachsen der geraden Kontaktstifte 9 sind vertikal und parallel zur Bewegungsrichtung (Pfeil A) des Prüfadapters 10.
- Ferner sind in Fig. 3 strichpunktiert gerade Linien 26a bis 26d eingezeichnet, wobei jede solche geometrische Linie durch die von dem Körper 16 abgewendeten, durch die Kontaktstifte 9 zu kontaktierenden, vertikalen, ebenen Außenseitenflächen 27 der Anschlußkontakte 14 definiert sind. Dabei ist der Abstand der beiden zueinander parallelen Linien 26a und 26c voneinander und auch der Abstand der ebenfalls zueinander parallelen Linien 26b und 26d um so vieles erheblich größer voneinander als die Abstände der Linien 25a und 25c bzw. 25b und 25d voneinander, daß es beim durch vertikales Abwärtsbewegen des Prüfadapters 10 aus der in Fig. 1 bis in die in Fig. 2 dargestellte Stellung erfolgenden Ausbiegen der federnden Schäfte 30 der Kontaktstifte 9 infolge des Inkontaktkommens der Kontaktköpfe 31 dieser Kontaktstifte 9 mit den Anschlußkontakten 14 bis in die in Fig.2 dargestellten Stellungen kommt, in denen die gerade, stabförmige Biegefedern bildenden Schäfte 30 gewünschte Anpreßkräfte der Kontaktköpfe 31 an die Flächen 27 ausüben.
- Während in der Regel die Anschlußkontakte 14 eines solchen Leadless Bauelementes gemäß einem bestimmten Raster von bspw. 0,01 bis 0,1 Zoll angeordnet sind, gilt dieses Rastermaß dann wegen der erforderlichen Ausbiegung der Schäfte 30 beim Kontaktieren der Anschlußkontakte 14 nicht mehr immer für die jeweils zueinander parallelen Kontaktstiftreihen, also im allgemeinen nicht mehr für die Abstände zwischen den Linien 25a und 25c bzw. 25b und 25d zueinander. Ferner fluchten die Längsachsen der Aufnahmebohrungen 12 mit den Längsachsen der Kontaktstifte 9, so daß entsprechendes für die Aufnahmebohrungen 12 gilt, die die Kontaktstifte 9 dieser dem Kontaktieren des Bauelementes 15 dienenden Kontaktstiftanordnung aufnehmen.Dementsprechend sind auch die Aufnahmebohrungen 12 meist nicht mehr durchgehend gemäß dem Rastermaß der Anschlußkontakte 14 angeordnet, wobei jedoch die Mittenabstände der Kontaktstifte 9 der einzelnen Kontaktstiftreihe entsprechend dem der Anordnung der Anschlußkontakte 14 entsprechenden Rastermaß angeordnet sein können.
- Die Erfindung macht es also je nach Sachlage erforderlich, von einem einheitlichen Rastermaß bei den Aufnahmebohrungen 12 abzuweichen. Wenn man ein einheitliches Rastermaß beibehalten will, kann man jedoch erforderlichenfalls auch vorsehen, die Schäfte 30 der Kontaktstifte 9 in entspanntem Zustand nicht gerade auszubilden, sondern schwach bogenförmig, bspw. schwach S-förmig, so zu krümmen, daß zwar die Kontaktköpfe 31 nicht mehr in einem einheitlichen Rastermaß angeordnet sind, jedoch die Aufnahmebohrungen 12 für die Fußteile 32. Indem der Kontaktstift 9 rotationssymnetrisch und allseitig auslenkbar ist, kann das Fußteil 32 in beliebiger Winkelstellung in die Bohrung 12 eingesetzt werden, was vorteilhaft ist.
- Die Anordnung dieser Fußteile 32 und damit die Anordnung der von ihnen formschlüssig durchdrungenen Aufnahmebohrungen 12 des Prüfadapters 10 ist, wie ersichtlich, so vorgesehen, daß die Kontaktköpfe 31 der Kontaktstifte 9 beim geraden Abwärtsbewegen des Prüfadapters 10 aus den in Fig. 1 dargestellten Stellungen in die in Fig. 2 dargestellten Stellungen unter seitlichem Auslenken bewegt wenden, in der die Prüfung des Prüflings 13 durchgeführt wird. Dieses seitliche Auslenken der Kontaktköpfe 31 erfolgt durch die Anschlußkontakte 14 und ggfs. vor deren Erreichen noch durch die oberen Kanten des Körpers 16 quer zur Bewegungsrichtung (Pfeil A) des Prüfadapters 10 und damit auch quer zu den Längsrichtungen dieser Kontaktstifte 9 unter seitlichem Auslenken der federnden Schäfte 30. Für zwei Kontaktstifte 9 in Fig.2 sind diese bei der Abwärtsbewegung des Prüfadapters 10 stattfindenden Bewegungsrichtungen der Kontaktköpfe 31 durch die Pfeile B dargestellt. Da die Kontaktstifte 9 in geradem Zustand axial nicht federn, ist es wichtig,
daß es nicht zum Aufsetzen der unteren Enden der Kontaktköpfe auf die Oberseite 21 des Körpers 16 kommt, da in diesem Falle der betreffende Kontaktstift beim Abwärtsbewegen des Prüfadapters nicht seitlich auswandern würde, sondern es zur Zerstörung des Körpers 16 bzw. auch zur Beschädigung oder zur Zerstörung des betreffenden Kontaktstiftes 9 kommen kann. Die Kontaktstifte 9 sind also so anzuordnen, daß das Bauelement 15 stets nur mit Kontaktflächen der Kontaktköpfe 31 in Berührung kommen kann, die so schräg zu den durch sie zu kontaktierenden Flächen oder Kanten des Bauelementes 15 sind, daß es stets zum sicheren Auslenken der Kontaktköpfe 31 unter federndem Ausbiegen der Schäfte 30 in von der dem betreffenden Kontaktkopf jeweils benachbarten umfangsseitigen Seitenfläche. 18 wegführender Richtung(Pfeil B) kommt, wie es Fig.2 zeigt.Diese federnde Ausbiegung des Schaftes 30 ist dabei so groß vorzusehen,daß der Kontaktkopf 31 in der Endstellung des Prüfadapters 10 (Fig. 2) mit ausreichend großer Kontaktkraft an dem betreffenden Anschlußkontakt 14 anliegt. Diese Kontaktkraft kann im allgemeinen zweckmäßig zwischen 50 und 300 cN liegen. Es wird selbst bei dem abgerundeten Kontaktkopf 31 guter zuverlässiger Kontakt zwischen ihm und dem Anschlußkontakt 14 erreicht, da er ab dem Inkontaktkommen mit dem Anschlußkontakt 14 auf diesem entlanggleitet, und diese gleitende Reibung läst eventuelle Oxidachichten auf ihm besonders leicht durchdringen. Wenn dagegen der Anschlußkontakt 14 durch einen axial federnden, herkömmlichen Kontaktstift kontaktiert würde, würde dessen Kontaktspitze nicht auf dem Anschlußkontakt 14 gleiten, was weniger günstig für guten Kontakt als gleitende Reibung ist. Auch dies ist ein Vorteil der Kontaktstifte 9. - In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kontaktkopf 31 wie auch der gesamte übrige Kontaktstift 9 in ungebogenem Zustand rotationssymmetrisch. Dieser gerade Kontaktstift weist das zylindrische Fußteil 32, den Schaft 30, den Kontaktkopf 31 und einen zwischen Schaft 30 und Fußteil 32 befindlichen Ringbund 33 auf. Der Ringbund 33 bildet einen Anschlag für den Kontaktstift 9 an der Tragplatte 11 des Prüfadapters 10 zur exakten axialen Positionierung des Kontaktstiftes 9. Das Fußteil 32 steht über die Rückseite der Tragplatte 11 über und bildet hier ein Anschlußende des Kontaktstiftes 9, an das ein zu einem Auswerter der Prüfvorrichtung führender elektrischer Leiter angeschlossen, bspw. angelötet ist. Das Fußteil 32 sitzt mit Haftreibung in der Aufnahmebohrung 12. Diese Reibung ist so groß, daß der Kontaktstift während des Betriebs nicht axial verschoben wird. Jedoch kann er von Hand oder maschinell aus der Aufnahmebohrung 12 herausgezogen und gegen einen anderen Kontaktatift ausgewechselt werden.
- Der Schaft 30 des Kontaktstiftes 9 verjüngt sich zwecks besonders günstigen Federungseigenschaften vom Ringbund 33 aus bis zum Kontaktkopf 31 stetig, indem er kegelstumpfförmig gestaltet ist. Die hierdurch erzielte Verringerung des Durchmessers des Schaftes 30 in der Nähe des Kontaktkopfes 31 verhindert auch, daß dieser Schaft 30 in Berührung mit dem Körper 16 kommen kann. Falls solche Berührung stattfinden könnte, würde hierdurch der Kontakt zwischen dem Kontaktkopf 31 und dem Anschlußkontakt 14 verschlechtert oder ganz verhindert werden.
Der unmittelbar am vorderen Ende des Schaftes 30 fest angeordnete Kontaktkopf 31 hat in diesem Ausführungsbeispiel die ungefähre Gestalt eines Ellipsoids. Die Kontaktfläche dieses Kontaktkopfes ist derjenige Flächenbereich von ihm, der in Kontakt mit dem Anschlußkontakt 14 kommen kann. Es handelt sich also um einen schmalen Flächenbereich, der in der Stellung des Kontaktkopfes 31 gemäß Fig. 2 auf der dem Körper 16 zugewendeten Seite liegt und der die vom Körper 16abgewendete Vorderseite 27 des Anschlußkontaktes 14 kontaktiert. - Wenn der Prüfadapter die in Fig. 2 dargestellte,unterste vertikale Stellung erreicht hat, wird seine Bewegung angehalten, und es wird dann die elektrische Prüfung der bestückten Leiterplatte, d.h. des Prüflings 13, auf elektrische Fehlerfreiheit mittels eines nicht dargestellten, an die elektrische Leiter bildenden Kontaktstifte, wie 9, des Prüfadapters angeschlossenen Auswerters ausgeführt. Die Kontaktstifte dienen dem Leiten von elektrischen Strömen bzw. Spannungen. Nach beendeter Prüfung wird der Prüfadapter wieder nach oben geführt und der Prüfling 13 gegen einen neuen Prüfling 13 ausgewechselt.
- In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 4 bis 11 sind Varianten von Kontaktstiften 9 gebrochen und teilweise geschnitten dargestellt. Dabei sind in den Fig. 4,5,7,9und 10 noch ausschnittsweise je ein Leadless Bauelement 15 und in Fig. 8 ein Bauelement 15 mit Drahtanschlüssen mit dargestellt, das durch den betreffenden Kontaktkopf 31 in der strichpunktierten Stellung kontaktiert wird. Auch diese Kontaktstifte 9 sind mittels der sie aufweisenden, nicht dargestellten Prüfadapter in Richtung der Doppelpfeile A auf- und abbewegbar. Bei den Abwärtsbewegungen werden dabei ihre Kontaktköpfe 31 durch die von ihnen kontaktierten Bauelemente 15 wieder sowohl quer zur vertikalen Abwärtsbewegungsrichtung des Prüfadapters als auch quer zur Längsrichtung des Kontaktstiftes 9 in Richtung der Pfeile B unter entsprechendem federnden Ausbiegen der Schäfte 30 bewegt.
- Das Leadless Bauelement 15 ist in Fig. 4 ein Chip Carrier, dessen Anschlußkontakte durch je eine auf den Keramikkörper 16 aufgebrachte metallische Kontaktbahn 14 gebildet sind. Die metallische Kontaktbahn weist zwei Schenkel auf, von denen der eine Schenkel an einer Umfangsfläche 18 und der-andere Schenkel an der Unterseite 20 des Körpers 16 angeordnet ist. Der Kontaktkopf 31 dient dem Kontaktieren des an der Umfangsfläche-18 befindlichen Schenkels dieser Kontaktbahn 14.
- In Fig. 5 ist das ausschnittsweise dargestellte Leadless Bauelement 15 ein Flatpack, dessen metallischer Anschlußkontakt 14 aus zwei vertikal zueinander versetzten horizontalen Schenkeln und einem diese beiden Schenkel verbindenden vertikalen geraden Mitteldteg 35 besteht. Dieser Mittelsteg verläuft parallel zur benachbarten Umfangsseite 18 und steht nach unten etwas über die Unterseite 20 des Körpers 16 dieses Bauelementes, wie dargestellt, über. Der Kontaktkopf 31 des Kontaktstiftes 9 dient dem Kontaktieren des seitlich der Umfangsseite 18 befindlichen, zu ihm parallelen Steges 35 auf der von dem Körper 16 abgewendeten Außenseite 27, wie es strichpunktiert dargestellt ist.
- In Fig. 7 ist das ausschnittweise dargestellte Leadless Bauelement 15 ein SMD bzw. SMC, dessen dargestellter Anschlußkontakt 14 sich von dem Anschlußkontakt 14 des Bauelementes 15 nach der Fig. 1 nur dadurch unterscheidet, daß der vertikale Schenkel 19 untenseitig noch nach innen oben hakenförmig umgebogen bis zum Aufsitzen auf der Unterseite des Körpers 16 wie dargestellt weitergeführt ist. Die vom Körper 16 abgewendete Vorderseite 27 des vertikalen Schenkels 19 wird wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 durch den Kontaktkopf 31 des Kontaktstiftes 9 kontaktiert.
- In Fig. 8 weist das ausschnittsweise dargestellte Bauelement 15 Anschlußdrähte 14 als Anschlußkontakte auf, die an der Unterseite 20 seines Körpers 16 nahe ihres Randes angeordnet sind. Der zu sehende Anschlußdraht 14 wird vom abwärts bewegten Kontaktkopf 31, wie strichpunktiert dargestellt, kontaktiert.
- Zunächst seien die in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Kontaktstifte erläutert. Sie können zweckmäßig wiederum einstückig sein. Sie unterscheiden sich von dem Kontaktstift 9 nach den Fig. 1 bis 3 in folgenden Details: In Fig. 4 und 5 ist der Schaft 30 nicht kegelstumpfförmig, sondern kreiszylindrisch.
- Der Kontaktkopf 31 des Kontaktstiftes 9 nach Fig. 4 und 4 A unterscheidet sich von dem der Kontaktstifte 9 nach den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen nur dadurch, daß seine vom jeweils zu kontaktierenden Anschlußkontakt 14 abgewendete Rückseite 39 eben abgefräst ist. Dieser Kontaktkopf war also ursprünglich rotationssymmetrisch und wurde dann rückseitig abgefräst, was herstellungstechnisch am günstigsten ist. Durch diese Abfräsung wurde die Dicke des Kontaktkopfes in der Bildebene kleiner und hierdurch können geringere Abstände zwischen benachbarten Leadless Bauelementen 15 erreicht werden, so daß die Packungsdichte der Leadless Bauelemente auf der betreffenden Leiterplatte oder dergl. noch kleiner als bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 gemacht werden können.
- Der Kontaktstift 9 nach den Fig. 5 und 5 A weist einen Kontaktkopf 31 auf, der ebenfalls zunächst als rotationssymmetrischer Körper durch Drehen hergestellt,und dann auf seiner.Rückseite 39 wie der Kontaktkopf nach den Fig. 4 und 4 A eben abgefräst wurde. Der wesentliche Unterschied des Kontaktkopfes 31 nach Fig. 5 und 5 A zu dem nach Fig. 4 und 4 A besteht darin, daß der Kontaktkopf 31 nach den Fig. 5 und 5 A auf seiner dem Schaft 30 benachbarten Seite eben ist und daß der Kontaktkopf sich von dieser ebenen Seite aus in Richtung auf sein freies Ende zu, wie dargestellt, stetig verjüngt, so daß am Übergang von der ebenen Fläche 40 zur schrägen Fläche 41 eine scharfe Randkante 42 besteht, mit der der Kontaktkopf 31 in der strichpunktierten Stellung, in welcher die Prüfung auf Fehlerfreiheit des Prüflings durchgeführt wird, mit dieser scharfen Randkante 42 an dem betreffenden Anschlußkontakt 14 anliegt. Hierdurch wird auch unter ungünstigen Umständen besonders guter elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktkopf 31 und dem vertikalen Steg 35 des Anschlußkontaktes 14 erreicht. Die schräge Fläche 41 bildet während der Abwärtsbewegung des Kontaktstiftes 9 aus der in Fig. 5 voll ausgezogen dargestellten Stellung in die strichpunktierte Stellung eine zuerst mit dem Bauelement 15 in Kontakt kommende Leitfläche, die den Kontaktkopf 31 unter entsprechendem Ausbiegen des federnden Schaftes 30 bei der Abwärtsbewegung des Kontaktstiftes 9 so lange in vom Körper 16 wegführender Richtung nach außen lenkt, bis die scharfe Kante 42 mit dem Steg 35 in Kontakt kommt.
- Der Kontaktstift 9 nach den Fig. 6 und 6 A unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1 bis 3 im wesentlichen nur dadurch, daß sein Kontaktkopf 31 die Gestalt von zwei stumpf aneinander angesetzten Kegelstümpfen aufweist. Dieser Kontaktkopf 31 ist einstückig. Er weist infolge dieser Gestalt eine kreisförmige scharfe Kante 42 auf, die ebenfalls dem Kontaktieren von Anschlußkontakten von Bauelementen dient und dieselben Vorteile wie die Randkante 42 des Kontaktkopfes 31 nach den Fig. 5 und 5 A bietet.
- Die rotationssymmetrischen Kontaktköpfe nach den Fig. 1 bis 3, 6 und 6 A haben gegenüber den nicht rotationssymmetrischen Kontaktköpfen 31 nach den Fig. 4 bis 5 A den Vorteil, daß man beim Einsetzen der Kontaktstifte 9 in eine Tragplatte 11 eines Prüfadapters 10 nicht auf die Winkelstellung des Kontaktstiftes achten muß. Letztares trifft auch auf den Kontaktstift 9 nach Fig. 10 zu.
- Die in den AusfÜhrungsbeispielen nach den Fig.7 bis 8 A dargestellten beiden Kontaktstifte 9 sind nicht mehr einstückig, sondern jeweils mehrteilig ausgebildet. Sie weisen jeweils ein kreiszylindrisches Fußteil 32 mit einem angeformten Ringbund 33 auf, wobei dieses Fußteil 32 und der Ringbund 33 dieselbe Aufgabe wie das Fußteil 32 und der Ringbund 33 des Kontaktstiftes 9 nach den Fig. 1 bis 3 hat. In einen Schlitz des Fußteiles 32 ist in Fig. 7 und 7 A eine gerade Blattfeder rechteckförmigen Querschnittes eingesetzt, die den Schaft 30 dieses Kontaktstiftes 9 bildet und die an ihrem freien Endbereich auf der dem jeweils zu kontaktierenden Bauelement 15 zugewendeten Breitseite einen angeschweißten oder angelöteten Kontaktkopf 31 aufweist, der hier kugelkalottenförmig ausgebildet ist, jedoch auch andere geeignete Ausbildung haben kann, bspw. eine oder mehrere scharfen Kanten zur Verbesserung des elektrischen Kontaktes mit den zu kontaktierenden Anschlußkontakten 14 aufweisen kann.
- Auch bei dem Kontaktstift 9 nach den Fig. 8 und 8 A ist der Schaft 30 durch eine Blattfeder gebildet, die jedoch auch den Kontaktkopf 31 mit bildet, indem ihr freier Endbereich, wie dargestellt, V-förmig gebogen ist, wobei dieses "V", bezogen auf die Längsrichtung des Kontaktstiftes 9, querliegt. Hierdurch entsteht wiederum eine vorzugsweise scharfe Kante 42" und eine hier ebene schräge Leitfläche 41, die dieselben Aufgaben wie die scharfe Kante 42 und die Leitfläche 41 des Kontaktkopfes 31 nach den Fig. 5 und 5 A haben.
- Der Kontaktstift 9 nach Fig. 9 weist einen Kontaktkopf 31 auf, der durch den freien Endbereich des Schaftes 30 gebildet ist. Dieser Schaft ist also an seinem freien Ende nicht verbreitert und bildet hier den Kontaktkopf 31. Damit dieser'Kontaktkopf durch das Bauelement 15 unter Biegen des Schaftes 30 ausgelenkt werden kann,ist das gesamte Stirnende des Schaftes 30,wie dargestellt, als abgeschrägte Leitfläche 54, die hier eben ist, jedoch auch andere Gestalt, bspw. konvexe Gestalt haben kann, ausgebildet. Diese Leitfläche wirkt mit dem jeweiligen Bauelement 15 zum Ausbiegen des Schaftes 30 in von dem Körper 16 wegführender Richtung zusammen und hierdurch kann der Kontaktstift bei seiner Abwärtsbewegung bspw. in die strichpunktiert dargestellte Stellung gelangen, an der der Umfang des Schaftes 30 an der oberen Querkante der Vorderfläche 27 des Anschlußkontaktes 14 anliegt. Es ist auch möglich, daß in der unteren Endstellung des Kontaktstiftes nur die Fläche 54 am Anschlußkontakt 14 anliegt, was jedoch weniger günstig ist wegen der dann geringeren Auslenkung des Schaftes und den geringeren axialen Toleranzen. Dieser Kontaktstift 9 ist einstückig und der Schaft kann vorzugsweise rotationssymmetrisch, bspw. in vielen Fällen zweckmäßig kreiszylindrisch, sein. Dieser Kontaktstift 9 eignet sich insbesondere zum Kontaktieren von Bauelementen, deren Anschlußkontakte vom sie tragenden Körper seitlich abstehen, wie bei SMDs, SMCs, Flatpacks usw.
- In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 7,9 und 10 kontaktieren die Kontaktköpfe der Kontaktstifte die Anschlußkontakte auf ihren von dem sie jeweils tragenden Körper 16 abgewendeten/zu den jeweils benachbarten Umfangsflächen 18 des Körpers 16 ungefähr parallelen vertikalen Vorderseiten 27, und zwar in Höhe dieser vertikalen Umfangsflächen 18, was besonders vorteilhaft ist. Jedoch können ggfs. die Anschlußkontakte auch an anderen Stellen kontaktiert werden, wie es Fig. 8 an einem Beispiel zeigt. Der Kontaktkopf 31 wird bei der Abwärtsbewegung des Kontaktstiftes 9 durch das Auftreffen auf das jeweilige Bauelement 15 durch dieses in von dessen Körper 16 wegführende Richtung nach außen unter Biegen des Schaftee 30 bewegt. Doch ist ea auch denkbar, in manchen Fällen die linke oder rechte Seite des Anschlußkontaktes 14, bspw. bei Fig. 7 die in die Bildebene fallende linke Seite 49 des dargestellten Anschlußkontaktes 14, durch den Kontaktkopf 31 zu kontaktieren, zu welchem Zweck der Kontaktstift 9 um 90o zu drehen ist und sein Kontaktkopf 31 vorzugsweise eine andere Gestalt erhält, bspw. schmaler oder bspw. gemäß Fig. 8 oder auf sonstige geeignete Weise ausgebildet sein kann.
- In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 werden gleichzeitig alle Anschlußkontakte 14 des Bauelementes 15 gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch die Kontaktstifte 9 zur Prüfung seitlich kontaktiert. Dies ist besonders zweckmäßig. Es ist jedoch auch möglich; vorzusehen, daß in manchen Fällen nicht alle Anschlußkontakte des Bauelementes in erfindungsgemäßer Weise durch erfindungsgemäß vorgesehene Kontaktstifte kontaktiert werden, sondern nur eine Teilanzahl oder im untersten Grenzfall nur ein Anschlußkontakt. Bspw. ist es denkbar, daß es Bauelemente gibt oder solche entwickelt werden, bei denen nicht alle Anschlußkontakte für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zugänglich sind.
- Bei den Kontaktstift 9 nach Fig. 9 kann auch auf einfache Weise oft zweckmäßig bspw. vorgesehen werden, daß der Kontaktkopf 31, damit er dicker ausgeführt sein kann, von einen kurzen, durch bogenfönnige, strichpunktiert angedeutete Ausfräsungen 85 gebildeten verjüngten Bereich oder Schaft 30' getragen wird und dieser Kontaktkopf nicht oder nur wenig federnd gebogen werden kann. Dieser verjüngte Bereich 30' kann den Schaft allein oder einen Abschnitt des Schaftes 30 bilden.
- Gemäß Fig. 11 kann man auch bei einem einen verbreiterten Kontaktkopf 31 aufweisenden Kontaktstift 9 den Schaft 30 durch mindestens eine Einschnürung 30"' leichter biegsam machen.
- In den Ausführungsbeispielen ist durch die Pfeile A angedeutet, daß die Kontaktstifte 9 durch den Prüfadapter 10, an dem sie jeweils angeordnet sind, parallel zu ihren Längsrichtungen bzw. Längsachsen in gerader Richtung bewegt werden. Dies kann in vertikaler Richtung oder auch in anderen gewünschten Richtungen erfolgen.
- Wenn anstelle des Prüfadapters 10 der Prüfling zur Kontaktierung durch die Kontaktstifte bewegt wird, gilt dann natürlich die Bewegungsrichtung des Prüflings 13. Wenn also vorstehend von Bewegungsrichtung des Prüfadapters gesprochen ist, ist je nach Sachlage hierunter auch die Bewegungsrichtung des Prüflings, die dem Kontaktieren durch Kontaktstifte dient, zu verstehen oder mit zu verstehen. Allgemein kann man von der Relativbewegungsrichtung zwischen Prüfadapter und Prüfling sprechen.
- Die in den Fig. 1 - 9 und 11 dargestellten geraden Kontaktstifte 9 federn in geradem Zustand axial nicht, sondern sind nur elastisch biegsam. Wenn sie bereits etwas gebogen sind, können sie auch eventuellem Widerstand geringfügig elastisch nachgeben, was ihre Funktion nicht beeinträchtigt.
- Bei dem in Fig. 10 dargestellten Kontaktstift 9 weist sein allseitig federnd biegsamer Schaft 30 auf einem kurzen, an den Ringbund 33 angrenzenden Bereich eine Schraubenfeder 86 auf, die in erster Linie starkes federndes Biegen des Schaftes 30 ermöglicht und zusätzlich auch axiales Federn des Schaftes 30 zur Verringerung der Härte axialer Stöße und damit zur Schonung des Kontaktkopfes 31 beim Auftreffen auf zu kontaktierende Bauelemente 15 ermöglichen kann. Jedoch liegt bei der Durchführung der Prüfung des jeweiligen Bauelementes 15 der Kontaktkopf 31, wie dargestellt, in Richtung des Pfeiles B seitlich ausgelenkt am betreffenden Anschlußkontakt 14 seitlich an und die in Richtung des Pfeiles C wirkende Rückstellkraft des federnd gebogenen Schaftes 30 drückt den Kontaktkopf 31 an den Anschlußkontakt 14 an und nicht die axiale Federkraft der Feder 86. Zweckmäßig kann auch der stangenartige Bereich 30" als hier gerade Biegefeder wirken, indem er elastisch und nicht vollständig unelastisch ist, was schon deshalb zweckmäßig ist, da wegen des geringen Durchmessers des bspw. zylindrischen oder sich verjüngenden oder sonstige Gestalt aufweisenden, vorzugsweise geraden Bereichs 30" er zweckmäßig aus elastischem Metall bestehen kann, um der Gefahr plastischer Deformationen hierdurch auf einfache Weise zu begegnen. Es ist auch denkbar, daß man in manchen Fällen den Schaft in seiner gesamten Länge als Schraubenfeder ausbilden kann, die sich in Längsrichtung des Kontaktstiftes erstreckt oder die an anderer Stelle des Kontaktstiftes die federnde Auslenkung des Kontaktkopfes ermöglicht oder mit ermöglicht. Oft kann es auch zweckmäßig sein, daß das freie Ende dieser Schraubenfeder dann den Kontaktkopf tragen kann oder einen ihn tragenden Hals oder es kann auch in manchen Fällen das freie Ende dieser Schraubenfeder gleichzeitig den Kontaktkopf bilden. Um besonders hohe axiale Drucksteifigkeit einer solchen Schraubenfeder zu erreichen, gleichgültig, ob sie einen Abschnitt des federnden Schaftes 30 oder diesen federnden Schaft 30 im ganzen bildet, kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß die Windungen der Schraubenfeder in entspanntem Zustand dieser Schraubenfeder, wie 86, aneinander anliegen oder fast aneinander anliegen. Die Feder 86 kann bspw. angeschweißt sein. Wenn der Schaft eine Schraubenfeder und/oder mindestens eine sonstige gekrümmte Biegefeder aufweist oder bildet, kann diese auch dazu dienen, daß versehentliches Kontaktieren der Oberseite des betreffenden Bauelementes durch den Kontaktstift diesen und das Bauelement nicht beschädigt. In diesem Fall ist dann entsprechend große axiale Zusammendrückbarkeit der betreffenden Feder bzw. Federn vorzusehen.
- Anstatt der vorzugsweise geraden Relativbewegung zwischen dem Prüfadapter 10 und dem Prüfling 13 kann in manchen Fällen diese Relativbewegung auch zumindest teilweise nicht gerade sein.
- Die Schraubenfeder 86 des Kontaktstiftes 9 nach Fig. 10 ist koaxial zum geraden Kontaktstift 9 angeordnet. Es können auch ggf. mehrere solcher Schraubenfedern am Kontaktstift angeordnet sein, wenn dies zur Erzielung bestimmter Federungseigenschaften erwünscht ist. Die Schraubenfeder kann eine zylindrische oder auch eine sonstige Schraubenfeder sein, bspw. eine Kegelfeder oder dgl.
Claims (18)
1. Verfahren zum Kontaktieren von elektrischen oder elektronischen Bauelementen, vorzugsweise von Leadless Bauelementen, für Prüfzwecke mittels metallische elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Kontaktstiften, die an einem Prüfadapter angeordnet sind, wobei die zu prüfenden Bauelemente seitlich zugängliche Anschlußkontakte aufweisen, dadurch gekennzeichnet , daß diese Anschlußkontakte des zu kontaktierenden Bauelementes durch am Prüfadapter in fester räumlicher Beziehung zueinander angeordnete Kontaktstifte seitlich kontaktiert werden, deren Längsrichtungen in Richtung der für dieses Kontaktieren der Anschlußkontakte stattfindenden Relativbewegung zwischen dem Prüfadapter und dem Bauelement verlaufen und deren Kontaktköpfe mittels sie aufweisenden oder tragenden elastisch biegsamen Schäften quer zur Richtung dieser Relativbewegung beweglich sind, so daß die Kontaktköpfe dieser Kontaktstifte bei der ihrem Positionieren auf den seitlich zugänglichen Anschlußkontakten des Bauelementes dienenden Relativbewegung zwischen dem Prüfadapter und dem Bauelement durch das Bauelement unter elastischem Biegen der Kontaktstiftschäfte quer zur Richtung dieser Relativbewegung . aus ihren Ruhestellungen ausgelenkt und durch die Elastizität dieser Schäfte an die Anschlußkontakte seitlich angedrückt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauelement vier Reihen von seitlich zugänglichen Anschlußkontakten aufweist und die Anschlußkontakte dieser vier Reihen gleichzeitig durch eine entsprechende Anzahl von am Prüfadapter zueinander richtungsgleich angeordneten Xontaktstiften seitlich kontaktiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktköpfe der Kontaktstifte bei der ihrer Positionierung auf den Anschlußkontakten eines Bauelementes dienenden Relativbewegung zwischen dem Prüfadapter und dem Bauelement in von dem die Anschlußkontakte tragenden Körper des Bauelementes wegführenden Richtungen bewegt werden.
4. Prüfadapter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mindestens eine dem seitlichen Kontaktieren der Anschlußkontakte (14) zur Prüfung der Bauelemente (15) dienende Anordnung von richtungsgleich angeordneten Kontaktstiften (9) aufweist, deren Längsrichtungen in Richtung (A) der vorzugsweise geraden Relativbewegung zwischen dem Prüfadapter (40) und den zu prüfenden Bauelementen (15) verlaufen und deren zum Inberührungskommen mit den Bauelementen bestimmten Kontaktflächen ihrer Kontaktköpfe (31) so ausgebildet sind, daß diese Kontaktköpfe (33.) beim Kontaktieren der zu prüfenden Bauelemente durch diese unter elastischem Biegen der Schäfte (30) der Kontaktstifte (9) aus ihren Ruhestellungen in quer zu der genannten Relativbewegungsrichtung (A) verlaufenden Richtungen (B) auslenkbar sind.
5. Prüfadapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd biegsame Schaft (30) des Kontaktstiftes in entspanntem Zustand gerade ist.
6. Prüfadapter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Inberührungskommen mit Bauelementen (15) vorgesehene Kontaktfläche des Kontaktkopfes (31) des Kontaktstiftes ein Abschnitt einer geometrischen rotationssymmetrischen Fläche ist, deren Symmetrieachse mit der Längsachse des Schaftes (30) zusammenfällt.
7. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkopf (31) des Kontaktstiftes (9) über den an ihn angrenzenden Bereich des Kontaktstiftes (9) zumindest in Richtung auf zu kontaktierende Anschlußkontakte von Bauelementen übersteht, und daß vorzugsweise die Kontaktfläche des.Kontaktkopfes konvex gewölbt ist.
8. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkopf (31) des Kontaktstiftes (9) rotationssymmetrisch ist, vorzugsweise ungefähr oval, ellipsoidförmig oder kugelförmig ausgebildet ist.
9. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkopf (31) des Kontaktstiftes (9) durch einen Endabschnitt des Schaftes (30) gebildet ist, der zumindest eine zum Biegen des Schaftes mit dem jeweils zu kontaktierenden Bauelement (15) zusammenwirkende Fläche (54) aufweist (Fig. 9).
10. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (9) der dem Kontaktieren des Bauelementes dienenden Kontaktstiftanordnung unter sich gleich ausgebildet und/oder einstückig sind.
11. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Schaft (30) des Kontaktstiftes (9) rotationssymmetrisch ist und/ oder daß der Schaft (30) sich in Richtung auf den Kontaktkopf (31) zu durchgehend oder auf mindestens einem Teil der Länge des Schaftes verjüngt.
12. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (30) des Kontaktstiftes (9) eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder (86) aufweist oder durch eine Blatt- oder Schraubenfeder gebildet ist, an der der Kontaktkopf angeordnet ist,oder daß der Kontaktkopf durch einen freien Endbereich der Blatt-oder Schraubenfeder gebildet ist und daß der Kontaktstift (9) vorzugsweise einen Halter (32) für die Schrauben- oder Blattfeder (30) aufweist.
13. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (9) ein an den Schaft (30) direkt oder über einen Ringbund (33) anschließendes zylindrisches Fußteil (32) aufweist, das in eine Aufnahmebohrung (12) einer Tragplatte (11) des Prüfadapters (10) formschlüssig eingesetzt ist.
14. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (9) aus Metall besteht und die Härte seines Schaftes vorzugsweise 300 bis 500 HV beträgt.
15. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkopf des Kontaktstiftes mindestens eine Kante (42; 42' '), vorzugsweise eine scharfe Kante (42;42") aufweist, die dem Anliegen an Anschlußkontakten (14) von Bauelementen (15) in der der jeweiligen Prüfung dienenden Stellung des Kontaktkopfes (31) dient.
16. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift eine die federnde Auslenkbarkeit des Kontaktkopfes (31) bewirkende oder mit unterstützende Schraubenfeder (86) und/oder eine sonstige gekrümmte Biegefeder aufweist, die vorzugsweise auch axiale Federung des Kontaktkopfes bewirkt bzw. bewirken.
17. Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (30) des Kontaktstiftes (9) durchgehend oder an mindestens einer Stelle eine biegsame Feder, vorzugsweise eine Biegefeder bildet.
18. Kontaktstift für einen Prüfadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (9) wie in einem der Ansprüche 4 bis 17 beschrieben ausgebildet ist.
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